Устройство для вычисления дисперсии случайногопроцесса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

304584

Союз Советских

Социалистических

Респтблик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.Х11.1969 (№ 1383221/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 25,V.1971, Бюллетень № 17

Дата опубликования ollllcIIIIIIII 07Л 11.1971

МПК 6 06f 15/34

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.3.053:519.2 (088.8) Авторы изобретения

В. И. Теверовский и А. А. Ивлев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ СЛУЧАЙНОГО

ПРОЦЕССА

Описываемое изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах, предназначенных, например, для статистической обработки результатов измерений.

Известно устройство для определения дисперсии случайного процесса, выборки которого представлены числоимпульсным кодом, содержащее счетчик, выходы разрядов которого через вентили соединены со входами разрядов накапливающего сумматора.

Г1редлагаемое устройство позволяет наряду с решением этой задачи определить и корень квадратный из указанной дисперсии, т. е. среднеквадратическое отклонение процесса.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что оно содержит счетчик циклов, вход которого подключен к шине сброса, один выход — ко входу триггера, выход которого соединен с потенциальным входом вентиля, включенного между выходом триггера старшего разряда накапливающего сумматора и входом линии задержки, а другой выход счетчика циклов через собирательную схему соединен с импульсными входами вентилей обратного кода и входом младшего разряда сумматора.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из счетчика 1, вход которого через собирательную схему 2 и вентиль 8 соединен с шпион счетных импульсов.

Шины прямого кода счетчика 1 через импульсно-потенциальные вентили 4 прямого кода и собирательныс схемы 5 соединены со входами разрядов накаплива|ощего сумматора 6 со сдвигом на один разряд влево. Шины обратного кода счетчика 1 соединены со входами сумматора 6 через вентили 7 н схемы

10 «11ЛИ» 5. Шина сброса через вентиль 8 связ;1HB с установочными входами разрядов счетгика 1 н со входом счетчика циклов 9. Выход старшего разряда счетчика циклов соединен с единичным входом триггера 10 и одним

15 из входов собирательной схемы 11. Выходсхсмы 11 соединен с импульсными входами вснтилей 7 и через собирательную схему 12— со входом младшего разряда сумматора 6. Ко второму входу схемы 12 подсоединен выход

20 BclITIlля 3. ЭтОт жс Bhlxo3, подключен и пмпульснызт входам вентилей 1.

Выход старшего разряда сумматора 6 соединен с импульсным входом вентиля 13, к потенциальному входу которого подключен сди25 ничный выход триггера 10. Выход вентиля 18 соединен со входом собирательной схемы 2 и с выходной шиной, а выход линии задержки 14 соединен со вторым входом собирательной схемы 11.

30 Устройство работает следу|ощим образом.

304584

5 ю

В начальный момент времени счетчик 1, счетчик циклов 9, триггер 1О и накапливающий сумматор 6 находятся в положении «О», вентили 8 и 8 открыты, вентиль 18 закрыт.

При поступлении по шине «Вход» счетной пачки происходит следующее. Первый импульс записывает единицу в сумматор 6 и в счетчик 1 и переносит в сумматор содержимое счетчика, имевшее место до появления импульса, т. е. «О». Таким образом, после первого импульса в сумматоре 6 и счетчике 1 записаны единицы.

Второй импульс переносит в сумматор 6 содержимое счетчика 1, удвоенное за счет сдвига влево при соединении разрядов, и добавляет единицы в младший разряд сумматора и счетчика.

Таким образом, после второго импульса содержимое сумматора равно 1+2+1=4, содержимое счетчика 1 равно 2. Нетрудно видсть, что после подачи nl-ro импульса содержимое счетчика равно пь содержимое сумматора б равно n ь После окончания первой счетной пачки по шине «Сброс» проходит импульс, устанавливающий счетчик 1 в нуль и записывающий в счетчик циклов 9 единицу.

После праха>кдения второй пачки и второго импульса сброса содержимое сумматора 6 равно nïl+n o, счетчик 1 сбрасывается в нуль, а в счетчике циклов 9 записано число 2.

После прохождения Ж-й счетной пачки содержимое сумматора 6 становится равным

IV

g n ;,N-й импульс сброса устанавливает в

t — l нуль счетчик 1 и, добавляя единицу в счетчик циклов 9, переполняет последний. Импульс переполнения, снимаемый со старшего разряда счетчика циклов, устанавливает в единичное состояние триггер 10. При этом потенциал, снимаемый с его единичного плеча, открывает вентиль 18 и запирает вентили 8 и 8.

Одновременно импульс со счетчика циклов через схему «ИЛИ» П поступает на импульсные входы вентилей 7 обратного кода и через собир4тельную схему — в младший разряд сумматора б. Так как перед этим счетчик 1 был установлен в нуль, то в сумматор 6 с шин обратного кода вносится код ... 1111, являющийся дополнительным кодом единицы. При этом содержимое сумматора б уменьшается на единицу, старший разряд его переполняется. Импульс переполнения через собирательную схему 2 поступает в счетчик 1, записывая в него единицу. На шинах обратного кода счетчика 1 появляется код ...1110. Одновременно импульс переполнения старшего разряда сумматора б через вентиль 18 поступает на линию задержки 14, а с нее через собирательную схему 11 — на импульсные входы вентилей 7 обратного кода и через собирательHvIo схему 12 — в младший разряд сумматора. При этом происходит сложение содер>кимого сумматора 6 с кодом ... 11101, являющимся дополнительным кодом числа 3. Содер>кимое сумматора уменьшается на 3, а в его старшем разряде вновь возникает импульс переполнения. Процесс вычитания происходит циклически, причем из содержимого сумматора б вычитается последовательность нечетных чисел 1, 3, 5, 7,.... Процесс заканчивается тогда, когда содержимое счетчика 1 с учетом сдвига влево не станет больше содержимого сумматора б, так как при этом импульс переполнения в старшем разряда сумматора не возникает. После последнего цикла вычитания содержимое счетчика 1 становится равным корню квадратному из содержимого су мматора 6, имевшегося в момент появления импульса со счетчика циклов. Счетная «пачка», число импульсов которой равно этому же корню, проходит по выходной шине.

Таким образом, к концу цикла работы устройства в счетчике 1 образуется код числа, равного)1 > п . Среднее квадратическое знаl=1

/ ч чение процесса a p g n ìo>l åò быть снято со счетчика 1, причем съем должен производитьсЯ со сдвигом íà lo0 Pà N разрядов влево для выполнения деления на / отвеина, должно соблюдаться условие Л =2, где l — целое число (например, N=64; 256;1024 и т. д.) . .Если съем результата производится путем подачи импульсов с шины «Выход» на какое-либо счетное устройство (например, десятичный счетчик), то деление на 1 N может осуществляться путем включения на выход буферного масштабного счетчика с коэффициентом пересчета V N. В этом случае число Л может быть практически любым.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления дисперсии случайного процесса, представленного числоимпульсным кодом, содержащее счетчик, выходы разрядных триггеров которого соединены через вентили прямого кода со входами разрядов накапливающего сумматора, триггер, вентиль, линию задержки, собирательную схему, отличающееся тем, что, с целью вычисления среднеквадратического отклонения путем извлечения квадратного корня из дисперсии, оно содержит дополнительно счетчик циклов, вход которого подключен к шине сброса, один выход — ко входу триггера, выход которого соединен с потенциальным входом вентиля, связанного с выходом триггера старшего разряда накапливающего сумматора и со входом линии задержки, а другой выход счетчика циклов через собирательную схему соединен с импульсными входами вентилей обратного кода и входом триггера младшего разряда сумматора.

304584

Составитель В. Жовичский

Редактор Б. С. Нанкина Текрсд Л. Л. Евдонов

Корректор О. С. Зайцева

Заказ 1831 2 Изд. М 752 Тираж 473 Подписное

Ш1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Сове|е Министров СССР

Москва, гК-35, Раушскаи наб., д. 4,5

Типографии, пр, Сапунова, 2